小屋面层间位移比

对于坡屋面PKPM建模的探讨与分析

在结构设计中，坡屋面建模一直是大家关注的问题，也是PKPM建模中的一大难点。能否使软件建立的坡屋面模型更接近建筑实物，计算更加具体真实，也是大家最关心的问题。PKPM建模中，我们有时将坡屋面简化为平屋面进行分析，如果坡屋面处设有一层水平板时，以坡屋面的平均高度作为层高建立一个标准层 ，当坡屋面没有水平板时候，按下层楼面至屋面的平均高度作为层高建立标准层 ，这种方法虽然简捷，但它不能反映结构的真实状态，所以我们常常把计算结果放大，放大到太保守的程度，很不经济。本人认为在PKPM建模允许的情况下，应尽量使模型接近实物才能使软件更准确的接近实际计算。

标签：结构设计;坡屋面;PKPM建模

随着我国城市建设的快速发展和人们生活需求的提高，坡屋面结构体系以其外形美观、立面造型丰富、抗渗漏、不易积水等优点，受到越来越多人的青睐。它不仅广泛应用于别墅、写字楼等民用建筑，厂房等工业建筑，许多高层住宅建筑楼顶也从原来的平屋顶变成了一顶漂亮的帽子。把它戴在楼顶可以算是一道美丽的风景，安全地站在城市的每一个角落。

1、坡屋面结构设计方案

坡屋面一般有两种结构布置方式：

一种是顶部直接做成斜板 ，当然这层斜板也同时起到屋面板的作用，斜板下可以做梁;也可以不做梁，直接做整体板壳结构。

另一种是做两层板，一层水平板，一层则按屋面造型来做，即存在俗称的“闷层”。

这两种方式都可以在结构跨度比较大的时候设置水平梁来抵消斜屋面产生的水平推力，然后采用梁托小柱的方法支撑倾斜部分。

2、建筑结构布置分析

下面比较一下这两种结构布置形式：

第一种不做“闷层”时，屋顶层对于空间的利用有较大的好处，实际上就是直接的提高了屋顶层的层高，特别是建设单位有特殊要求时可以采用，这种形式还可分为有折梁屋面和无折梁屋面。其中若建成有折梁屋面，则应注意屋面折梁的梁高取值，梁高应取其有效高度，折梁高度按计算跨度确定;若建成无折梁屋面，则考虑屋面为一弹性板，这时在PKPM的SATWE计算时应将整个屋面定义为弹性板6，并在参数设置时勾选“楼板按有限元方式设计（仅对弹性板3或6有效）”，这时程序自动按照有限元板壳进行分割计算，应注意的是无折梁屋面的板厚在考

南昌赣江国际会议中心结构设计

发布时间：2022-07-24T08:39:22.496Z 来源：《建筑设计管理》2022年5期 作者： 黄斐骏

[导读] 南昌赣江国际会议中心结构造型为底部是少墙框架体系顶部覆盖一个装饰型结构钢屋盖，

黄斐骏

(华东建筑设计研究院有限公司, 上海 200011)

[ 摘要] 南昌赣江国际会议中心结构造型为底部是少墙框架体系顶部覆盖一个装饰型结构钢屋盖，整体呈椭圆球形。屋面由为装饰性空间钢结构形式幕墙，由于建筑功能需求在二、四、五及屋面层内庭设置大板洞，不但使得竖向质量分布不均匀，还使得楼盖的转动惯量

大，导致结构的扭转振型成为第一周期。本文介绍了国际会议中心的结构体系、结构布置、结构分析以及主要的构造加强措施，利用楼梯

间设置3个落地的混凝土筒体作为承重和抗侧力结构，利用支承楼盖大跨度钢梁，在确保结构安全的前提下， 最大限度地满足了建筑使用功

能的要求。分析了扭转周期为第一自振周期的原因、局部转换及穿层柱和楼板的分析、拱支座节点的应力分析。 详细的计算分析结果表

明， 虽然扭转周期为第一周期，但结构的扭转反应并不严重，对结构的抗震性能影响不大，结构具有良好的抗震性能，可达到预定的抗震

性能目标。

[关键词]少墙框架；扭转振型；结构体系；抗震性能； Structural design of Nanchang Ganjiang International Conference Center Huang Feijun

（East China Architectural Design & Research Institute Co., LTD，Shanghai 200011 China） Ganjiang International Conference Center in Nanchang has a lesss-wall frame system at the bottom and a decorative structural steel roof at thetop, which is elliptic and spherical in shape. The roof is composed of decorative space steel structure curtain wall. Due to the architectural functionalrequirements, large plate holes are set in the second, fourth, fifth and roof layer inner courtyard, which not only makes the vertical mass distributionuneven, but also makes the rotational inertia of the floor large, leading to the torsional vibration mode of the structure becoming the first cycle.introduces The structure system ,structure layout and the main structural reinforcing measures of the International Conference Center are introduced inthis paper; Three floor concrete cylinders are set as bearing structure to resist lateral force around stairs, and using the bearing plates, large-span steelbeam, under the premise of ensuring the safety of structure, the maximum to meet the requirements of the building use function. The reason why thetorsional period is the first natural vibration period, the local transformation, the analysis of the column and the floor, and the stress analysis of the archsupport joints are analyzed. The detailed calculation results show that although the torsional period is the first period, the torsional response of thestructure is not serious and has little influence on the seismic performance of the structure. The structure has good seismic performance and canachieve the predetermined seismic performance target. Keywords: less-wall frame; torsional mode ; structural system ;seismic performance

第8章 水平地震作用下的内力和位移计算

8.1重力荷载代表值计算

顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载：纵、横梁自重，半层柱自重，女儿墙自

重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载， 50滋面活荷载，纵、

横梁自重，楼面上、下各半层柱及纵、横墙体自重。

8.1.1第五层重力荷载代表值计算

层高H=3.9m屋面板厚h=120mm

8.1.1.1 半层柱自重

(bx h=500mrK 500mm ：4 X 25X 0.5 X 0.5 X 3.9/2=48.75KN 柱自重：48.75KN

8.1.1.2 屋面梁自重

3.16kN/m 7.6m 0.3m 2 1.495kN /m (3m 0.3m)

3.16 6.6 0.5 4 1.495kN/m (6.6m 0.25m) 2 147.16kN

屋面梁自重：147.16KN

8.1.1.3 半层墙自重

8.1.1.4 屋面板自重顶层无窗墙（190 厚）：14.25 0.19 20 0.02 2 39 0.6 6.6 31.25KN

带窗墙（190厚）：

3.9 14.25 0.19 20 0.02 2 0.6 6.6

2

1 5 1 8 14.25 0.19 20 0.02 0.45 2 3 82.98 KN

女儿墙: 14.25 0.19 20 0.02 2 1.6 6.6 37.04KN 2

墙自重：114.23 KN 8.1.1.5 第五层重量

48.75+147.16+114.23+37.04+780.78=1127.96 KN

8.1.1.6 顶层重力荷载代表值

G 5 =1127.96 KN

8.1.2第二至四层重力荷载代表值计算

层高H=3.9m,楼面板厚h=100mm

8.1.2.1 半层柱自重：同第五层，为 48.75 KN则整层为48.75 X 2=97.5 KN

8.1.2.2 楼面梁自重：

3.3kN /m 7.6m 0.3m 2 1.6kN /m (3m 0.3m)

坡屋⾯的位移⽐计算

坡屋⾯的位移⽐计算（邮件26469）

⼀、⽤户问题

邮件26469

在坡屋⾯计算时，坡屋⾯层单独按照⼀层建模，标准层层⾼3.9⽶，坡屋⾯屋脊线⾼3.5⽶。由于坡屋⾯柱不等⾼，⽤PKPK计算后顶层位移⽐普遍为1.9以上，不满⾜规范要求，查询节点发现异常⼤⼤的地⽅是柱顶变标⾼处。

但是YJK计算结果与平屋⾯计算结果差不多，均⼩于1.2，满⾜规范要求。请问下YJK在处理坡屋⾯时的技术条件是怎么样的？结果是否准确？坡屋⾯位移⽐计算与PKPM的差异如何？因为在坡屋⾯计算时经常会遇到这个问题，请回复。谢谢。

坡屋顶层层⾼3500，⽤调整上节点⾼⽣成坡屋顶，屋脊处上节点⾼为0，边缘处上节点⾼为-3500。

⼆、规范条⽂

《抗规》3.4.4-1 平⾯不规则⽽竖向规则的建筑，应采⽤空间结构计算模型，并符合下列要求：1）扭转不规则时，应计⼊扭转影响，且楼层竖向构件最⼤的弹性⽔平位移和层间位移分别不宜⼤于

楼层两端弹性⽔平位移和层间位移平均值的1.5倍，当最⼤层间位移远⼩于规范限值时，可适当放宽；

《⾼规》3.4.5 结构平⾯布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏⼼影响的规定⽔平地震⼒作⽤下，楼层竖向构件最⼤的⽔平位移和层间位移，A级⾼度⾼层建筑不宜⼤于该楼层平均值的1.2倍，不应⼤于该层平均值的1.5倍；B级⾼度⾼层建筑、超过A级⾼度的混合结构及本规程第10章所指的复杂⾼层建筑不宜⼤于该楼层等平均值的1.2倍，不应⼤于该楼层平均值的1.4倍。。。。。。

注：当楼层的最⼤层间位移⾓不⼤于本规程第3.7.3条规定的限值的40%时，该楼层竖向构件的最⼤⽔平位移和层间位移与该楼层平均值的⽐值可适当放松，但不应⼤于1.6。

三、坡屋顶层的层间位移和位移⾓⼀般较⼩1、坡屋顶层的层间位移和位移⾓常常⽐其他楼层⼩得多坡屋顶层⼀般层刚度相对较⼤，因此它的层间位移和位移⾓⽐别的楼层要⼩很多。本⼯程坡屋顶在6层，从下表可见，第6层的最⼤层间位移Max-Dx、平均层间位移Ave-Dx的数值⽐其他楼层⼩很多，仅仅是其他楼层的⼏⼗分之⼀。同样第6层的最⼤层间位移Max-Dy、平均层间位移Ave-Dy的数值也⽐其他楼层⼩很多。由于坡屋顶层的层⾼和其他楼层差不多，因此坡屋顶层的位移⾓也仅仅是其他楼层的⼏⼗分之⼀。